Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

П. В. Антонов, В. С. Бердников

Численно исследована гидродинамика расплава и сопряженный теплообмен при выращивании кристаллов мультикремния методом Бриджмена—Стокбаргера в тиглях с различной конфигурацией донной части. С учетом теплоты фазового перехода решены нестационарные уравнения конвективного теплообмена в области, занятой расплавом кремния, и уравнения теплопроводности в массиве затвердевшего кремния и в стенках графитового тигля. Проведено сравнение процессов кристаллизации в режимах нестационарной теплопроводности и термогравитационной конвекции.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант № 09−08−01245а) и СО РАН (интеграционный проект № 34−2009).

1. Вильке, К.−Т. Выращивание кристаллов / К.−Т. Вильке − Л. : Недра, 1977. − 600 с.
2. Бердников, В. С. Численное моделирование теплофизических процессов при выращивании кристаллов мультикремния методом Бриджмена−Стокбаргера / В. С. Бердников, М. В. Филиппова, Б. А. Красин, А. И. Непомнящих // Теплофизика и аэромеханика. − 2006. − Т. 13, № 2. − С. 275—293.
3. Анфимов, И. М. Однородность распределения удельного электросопротивления в монокристаллическом кремнии, выращенном методом Чохральского / И. М. Анфимов, В. С. Бердников, Е. А. Выговская, С. П. Кобелева, А. А. Смирнов, Ю. В. Осипов, О. В. Торопова, В. Н. Мурашев // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. − 2007. − № 4. − С. 40—44.
4. Mühlbauer, A. Electrodynamic convection in silicon floating zones / A. Mühlbauer, W. Erdmann, W. Keller // J. Cryst. Growth. − 1983. − V. 64. − P. 529—545.
5. Yaws, C. L. Semiconductor industry silicon: physical and thermodynamic properties / C. L. Yaws, L. L. Dickens, R. Lutwak, G. Hsu // Solid State Technol. − 1981. − V. 24, N 1. − P. 87—92.
6. Дриц, М. Е. Свойства элементов: Cправ. / М. Е. Дриц, П. Б. Будберг, Н. Т. Кузнецов. − М. : Металлургия, 1997. − Кн. 2. 448 с.
7. Станкус, С. В. Термические свойства германия и кремния в конденсированном состоянии / С. В. Станкус, Р. А. Хайрулин, П. В. Тягельский // Теплофизика высоких температур. − 1999. − Т. 37, № 4. − С. 559—564.
8. Раскатов, В. М. Машиностроительные материалы: Краткий справочник / В. М. Раскатов, В. С. Чуенков, Н. Ф. Бессонова, Д. А. Вейс. − М. : Машиностроение, 1980. − 512 с.
9. Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгафтик − М. : Наука, 1972. − 544 с.